“低风速”也能转出高投资效益 —技术创新、信息化运维、产业协同发展是破题关键

我国风电市场迎来新的发展节点，风电建设重心正由消纳不足、限电现象比较集中的“三北”地区，过渡到了人口及商业密集、电力缺口较大的中东部和南方低风速区域。

与“三北”地区相比，中东部和南方地区在风资源、局部地形、开发成本和气候等方面都存在诸多不确定性。

那么，如何有效规避低风速地区建设过程中诸多难题、有效降低成本和提高投资效益?记者近日在由《能源》杂志和领航智库主办的2017低风速前沿技术与应用创新论坛上，听到了相关观点。

风电“东南飞”成为必然选择

根据国家能源局早前发布的相关统计报告显示，2016年，我国风电保持健康发展势头，全年新增风电装机1930万千瓦，累计并网装机容量达到1.49亿千瓦，占全部发电装机容量的9%，风电发电量2410亿千瓦时，占全部发电量的4%。

“相关规划指出，我国风电发展规模，年内计划新建开工2500万千瓦，新增装机2000万千瓦。不仅如此，国家能源主管部门相关负责人也曾在多个场合提出未来风电发展规模都要在2000万千瓦左右，这个规模符合我国当前能源转型要求规模。政府既不希望风电行业大起大落，每年新增量希望稳定在比较合理水平，这样的意图也能更好保证整个设备制造业的发展。”在国家发展改革委能源研究所能源经济中心主任高虎看来，在“三北”地区产业顽疾暂时无法妥善解决的情况下，中东部地区和南方发展就变得非常关键。

记者留意到，相较于“十二五”期间的以资源为导向大基地建设的发展模式，“十三五”规划对风电建设布局进行了一系列调整，将整体建设布局从“三北”地区转向消纳能力较好且不限电的中东部和南方地区。根据相关规划，“十三五”期间，我国中东部和南方地区新增风电装机(含海上风电)4700万千瓦以上，占据全国新增装机57%，是“十二五”期间占比的约2.5倍。

这一点从近日中国电力企业联合会发布的相关报告中也有所体现。该份报告显示，2016年，我国风电投资首次走低，比上一年度下降25.3%。其中，西部和东北地区同比分别下降49.7%和46.8%，而东、中部地区却呈现逆势增长，同比分别增长35.1%和13.1%，其风电投资比重也比上年大幅提高22个百分点。

高塔筒技术已被行业广泛关注

华电福新能源股份有限公司副总工程师张文忠会上坦言，低风速地区年利用小时数近年来虽保持较好水平，但其项目开发建设是一个复杂系统工程，作为我国首创的“低风速”概念，在国际上并没有先例可循，目前仍面临诸多挑战。

“低风速开发地区地形条件复杂，大大增加了项目建设的不确定性。风能资源分布也不均衡，对大规模开发造成了影响。另外，我国南方地区气象灾害多，存在覆冰、雷击等灾害，这些问题无疑增加了开发的难度，同时也给风电开发商和风电机组制造商提出了更为苛刻的要求。”张文忠会上表示，“低风速区风能资源比较离散，环境也是千差万别。对风电机组也有一些特殊要求，这时最好有满足当地资源条件的、适应性好的风电机组，可是要把风电机组做成定制式的无疑会增加成本。那么如何在不增加成本的情况下有针对性供应风电机组，这是一个需要考虑的问题。我国现有的低风速技术还有很大的突破空间，需要一些创新性的设计，既要满足定制化又要满足产业化需求。”

在张文忠看来，对复杂地形条件下的资源评估要做到精细化。在选址和机位布置上必须达到更精准的程度，测风塔可能需要立得多一点、测风时间长一点，再加上激光雷达测风，适应性更好的风资源评估软件，业内在做评估分析的时候，要做得更专业一些，进而对资源掌握得更加精准。另外，目前增加风电机组叶轮直径已经没多少空间，未来可以综合考虑更高的塔架。

此观点与会场其他专家不谋而合。有与会人士对记者表示，目前风电行业亟待一场技术变革，在风电量提升越来越向精细化发展的背景下，增加风机塔筒高度，被认为是低风速区提升发电量的一种直接且有效的手段。

据了解，目前我国高塔筒技术路线主要有全钢柔性塔筒和砼钢混合塔筒两种，全钢柔性塔筒以造价低廉、结构传统、供应链成熟、运输便利、吊装高效而著称，其优异的性能得益于智能风机高超的智能控制技术，而砼钢混合塔筒设计相对简单，对控制策略没有过多的要求，但其复杂的施工工艺和价格不菲的预制件成本压力会延缓这一技术路线的成熟期。

与会专家向记者表示，近年风电行业发展的趋势非常明显，即大容量、长叶片和高塔筒。可以说，以上两种技术路线各有利弊。随着低风速区域进一步被开发，相关配套技术越发成熟，上述技术将会得到进一步发展，届时将使得低风速区域开发更加“有利可图”。

值得注意的是，去年11月采用远景120米高度全钢柔性塔筒风电场项目分别在江苏滨海和江苏东台实现批量并网运行，紧接着丹麦企业维斯塔斯也发布消息称，获得来自天顺风能位于山东菏泽李村镇风电场的风机订单。公司将负责供货和安装指导，凭借137米的轮毂高度，此项目完成后有望成为中国风电行业最高塔筒项目。

信息化运维助力低风速风场开发

随着产业格局的进一步调整，记者留意到，目前国内已有一批优秀的整机制造商、开发商就低风速和超低速大功率机组传动链类型、低风速复杂山地风场解决方案以及风机运维等多个方面投入了大量的精力进行研究，并制定了个性化的整体解决方案。

“在北方限电情况下低风速风场成为主流，目前中广核每年开发的风电几乎一半以上都是在低风速区域。”中广核运维事业部副总经理周志刚表示，面对开发老区“三北”地区的限电、外送通道不畅以及核准计划制约等多个问题，中广核早在2011年开始就将开发主战场逐步南移，由高风速地区转向低风速地区，实现了覆盖全国各个省区的开发新格局，通过资源整合和业务再分配，实现了南方市场的管理和覆盖。

周志刚会上介绍，中广核目前形成了独特的信息化、专业化、集约化生产运维管理模式。依托信息化平台和专业管理系统，最大程度地保障低风速风场安全、高效地运行，在开发、建设、运维各环节紧密配合下，目前公司低风速风场运行平稳，各项指标均好于预期。

公司的集控管理系统，目前已经接入近93个风场、6328台风机。据介绍，该系统具备现场SCADA所有功能，实现风电机组、升压站、光伏、水电、EMS、风功率预测以及测风塔等全面监控，很好地降低了运行成本。

不仅如此，公司推出的EBA指标系统能够及时调整风机的控制策略，目前已经在超过6000台风机上进行成熟应用，对风机的运行质量、全生命周期管理上起到了很好的控制作用。

另据周志刚会上透露，目前公司正在加快部署集中功率预测平台，在提供各种预测数据的同时，能对数据进行深层次分析，预测成功率处在行业领先水平，超短期准确率达到90%，短期准确率达到85%，不但降低了造价，而且对于准确率，也有较好地提升。

除中广核外，会上东润环能事业部总经理刘冰介绍，公司也推出了物联网捕捉风资源技术服务低风速区域高层测风方案即：声波雷达—北斗卫星通讯—云计算技术服务方案，能够大大升测风的精准度。

通过在东润私有云计算提供的测风数据在线管理系统，可以完全实现对风资源数据的运维管控能力，减少运维压力，保证整个测风数据自动化IT的能力，能有效解决低风速区域高层测风、低风速区域精准测风、南部区域冰冻天气倒塔，低风速区域风资源评估加密测风，更好地协调企业发展风电。